点击排行
2024(1):61-70.
DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2024.01.011
摘要:
金矿堆浸场尾渣含有氰化物、硫氰化物、金属-氰络合物以及重金属等复合污染物，严重危害周边环境健康。微生物法处理金矿堆浸尾渣具有成本低、效率高且二次污染小的特点，是一种绿色高效的治理方法，但降氰菌株功能单一，具有局限性，因此，本文采用复合菌群对堆浸尾渣进行处理。筛选出一株耐受重金属且具有降解氰化物能力的功能菌TCD-1，研究了其降解氰化物与金属-氰络合物的降解性能，并与硫氰化物降解菌TDB-1、产表面活性剂菌Z-90混合，制成复合微生物淋洗液。建立了金矿堆浸场地复合菌群淋洗工艺，明确了淋洗最佳尾渣粒径、最佳pH值和最佳菌液比。在堆浸尾渣粒径为20目、pH值为8、菌液比为TDB-1∶TCD-1∶Z-90=2∶1∶1的条件下，对尾渣中硫氰化物及重金属的处理效果最好。小规模放大试验表明，淋洗后堆浸尾渣和淋洗液中污染物含量达到相关标准要求。最后，对淋洗工艺产生的淋洗液进行深度净化，利用双氧水的氧化能力对淋洗液中残留金属-氰络合物进行破络处理，同时利用絮凝剂对重金属进行絮凝沉淀，达到淋洗液中络合物与重金属同时去除的效果。
金矿堆浸场尾渣含有氰化物、硫氰化物、金属-氰络合物以及重金属等复合污染物，严重危害周边环境健康。微生物法处理金矿堆浸尾渣具有成本低、效率高且二次污染小的特点，是一种绿色高效的治理方法，但降氰菌株功能单一，具有局限性，因此，本文采用复合菌群对堆浸尾渣进行处理。筛选出一株耐受重金属且具有降解氰化物能力的功能菌TCD-1，研究了其降解氰化物与金属-氰络合物的降解性能，并与硫氰化物降解菌TDB-1、产表面活性剂菌Z-90混合，制成复合微生物淋洗液。建立了金矿堆浸场地复合菌群淋洗工艺，明确了淋洗最佳尾渣粒径、最佳pH值和最佳菌液比。在堆浸尾渣粒径为20目、pH值为8、菌液比为TDB-1∶TCD-1∶Z-90=2∶1∶1的条件下，对尾渣中硫氰化物及重金属的处理效果最好。小规模放大试验表明，淋洗后堆浸尾渣和淋洗液中污染物含量达到相关标准要求。最后，对淋洗工艺产生的淋洗液进行深度净化，利用双氧水的氧化能力对淋洗液中残留金属-氰络合物进行破络处理，同时利用絮凝剂对重金属进行絮凝沉淀，达到淋洗液中络合物与重金属同时去除的效果。
2024(1):14-20.
DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2024.01.003
摘要:
为促进电解锰渣的无害化、减量化、资源化处置，提高电解锰渣在水泥等建材行业的大宗消纳水平，本文针对国内某厂的电解锰渣，探索了脱氨脱硫提铁工艺的系列参数，采用电解锰渣原渣、脱硫锰渣和还原提铁锰渣制备活性胶凝材料，并对比活性指数。结果表明，电解锰渣的氨含量和硫含量均随焙烧温度的升高而降低，当温度为 400℃时，渣中残氨含量为0.09%，脱氨率大于90%，在温度600℃条件下保温焙烧10min，脱氨率大于98%；在温度 1300℃条件下焙烧，电解锰渣含硫量可降至1%以下，脱硫率大于96%；该脱硫锰渣经配入辅剂后，在温度 1500℃条件下保温5min，渣中Fe含量可降至1%以下，达到较为理想的提铁效果。电解锰活性较差，无法通过物理和化学激发的方法达到S75级矿渣粉标准；脱硫锰渣经提高比表面积或配加激发剂混磨后可满足S75矿渣粉的要求；还原提铁锰渣具备良好的活性，粉磨后可直接用于水泥混合材等建材产品，掺入量可达50%，有利于电解锰渣的大宗消纳。
为促进电解锰渣的无害化、减量化、资源化处置，提高电解锰渣在水泥等建材行业的大宗消纳水平，本文针对国内某厂的电解锰渣，探索了脱氨脱硫提铁工艺的系列参数，采用电解锰渣原渣、脱硫锰渣和还原提铁锰渣制备活性胶凝材料，并对比活性指数。结果表明，电解锰渣的氨含量和硫含量均随焙烧温度的升高而降低，当温度为 400℃时，渣中残氨含量为0.09%，脱氨率大于90%，在温度600℃条件下保温焙烧10min，脱氨率大于98%；在温度 1300℃条件下焙烧，电解锰渣含硫量可降至1%以下，脱硫率大于96%；该脱硫锰渣经配入辅剂后，在温度 1500℃条件下保温5min，渣中Fe含量可降至1%以下，达到较为理想的提铁效果。电解锰活性较差，无法通过物理和化学激发的方法达到S75级矿渣粉标准；脱硫锰渣经提高比表面积或配加激发剂混磨后可满足S75矿渣粉的要求；还原提铁锰渣具备良好的活性，粉磨后可直接用于水泥混合材等建材产品，掺入量可达50%，有利于电解锰渣的大宗消纳。
2024(1):1-6.
DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2024.01.001
摘要:
我国是世界有色金属生产和消费大国，进行有色金属产品碳足迹评价标准研究，对推动有色金属行业低碳转型高质量发展、克服绿色贸易壁垒有重要意义。本文梳理了我国针对“碳达峰碳中和”战略目标实施制定的相关政策，总结了我国有色金属行业制定和修订产品碳足迹评价标准的必要性、紧迫性、技术基础、组织保障；结合有色行业产品碳足迹评价标准现状，提出了系列建议。
我国是世界有色金属生产和消费大国，进行有色金属产品碳足迹评价标准研究，对推动有色金属行业低碳转型高质量发展、克服绿色贸易壁垒有重要意义。本文梳理了我国针对“碳达峰碳中和”战略目标实施制定的相关政策，总结了我国有色金属行业制定和修订产品碳足迹评价标准的必要性、紧迫性、技术基础、组织保障；结合有色行业产品碳足迹评价标准现状，提出了系列建议。
2024(1):21-26.
DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2024.01.004
摘要:
炭渣是电解铝生产过程中产生的一种危险固体废弃物，含有较多电解质。某公司通过高温焙烧法处理炭渣并回收其中的电解质。本文研究了工业化高温焙烧处理电解铝炭渣的工艺条件，并采用X射线衍射分析法研究高温焙烧处理电解铝炭渣过程中各环节主要产物的物相组成。结果表明，采用高温焙烧法，炉内整体温度达到 1200℃以上时，炭渣中的电解质完全熔融且流动性良好，无固化状态，炭渣中的电解质和碳质组分得到有效分离，高温焙烧后形成新的物相。其中电解质主要由Na3AlF6、CaF2、Al2O3、K2NaAlF6、LiNa2AlF6、Li3N、LiF、Mg3Al2(SiO4)3和NaAl11O17等组成；尾渣主要由Na3AlF6、CaF2、Al2O3、K2NaAlF6、LiNa2AlF6、Li3N和C等组成；收尘灰主要由Na5Al3F14、Na3AlF6、LiNa2AlF6、AlF3、NaAlF4和KAl11O17等物相组成；炭渣中的钙盐始终以游离的CaF2形式存在，一部分夹杂在回收的电解质中，另一部分存在于尾渣中。
炭渣是电解铝生产过程中产生的一种危险固体废弃物，含有较多电解质。某公司通过高温焙烧法处理炭渣并回收其中的电解质。本文研究了工业化高温焙烧处理电解铝炭渣的工艺条件，并采用X射线衍射分析法研究高温焙烧处理电解铝炭渣过程中各环节主要产物的物相组成。结果表明，采用高温焙烧法，炉内整体温度达到 1200℃以上时，炭渣中的电解质完全熔融且流动性良好，无固化状态，炭渣中的电解质和碳质组分得到有效分离，高温焙烧后形成新的物相。其中电解质主要由Na3AlF6、CaF2、Al2O3、K2NaAlF6、LiNa2AlF6、Li3N、LiF、Mg3Al2(SiO4)3和NaAl11O17等组成；尾渣主要由Na3AlF6、CaF2、Al2O3、K2NaAlF6、LiNa2AlF6、Li3N和C等组成；收尘灰主要由Na5Al3F14、Na3AlF6、LiNa2AlF6、AlF3、NaAlF4和KAl11O17等物相组成；炭渣中的钙盐始终以游离的CaF2形式存在，一部分夹杂在回收的电解质中，另一部分存在于尾渣中。
2024(1):83-88.
DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2024.01.014
摘要:
本文对某铝厂电解车间的火灾爆炸危险源进行识别，并通过建立完整的事故树找出可能引发电解车间火灾爆炸事故的原因。以火灾事故作为顶事件，通过分析最小割集、最小径集以及各基本事件的结构重要度排序，发现炉帮破坏、电压监护不到位、母线短路口处意外短接等基本事件对火灾事故的影响较大。针对可能导致事故的原因，分别从工艺技术和安全管理两个方面提出了改进措施。在工艺技术方面，建议加强炉帮的维护和检查、加强阴极软连接的监测、加强电压监护系统的设置和维护等；在安全管理方面，建议加强员工的安全培训和教育、建立完善的安全管理制度和操作规程、加强设备的定期检查和维护等，以有效预防铝电解厂火灾爆炸事故的发生。
本文对某铝厂电解车间的火灾爆炸危险源进行识别，并通过建立完整的事故树找出可能引发电解车间火灾爆炸事故的原因。以火灾事故作为顶事件，通过分析最小割集、最小径集以及各基本事件的结构重要度排序，发现炉帮破坏、电压监护不到位、母线短路口处意外短接等基本事件对火灾事故的影响较大。针对可能导致事故的原因，分别从工艺技术和安全管理两个方面提出了改进措施。在工艺技术方面，建议加强炉帮的维护和检查、加强阴极软连接的监测、加强电压监护系统的设置和维护等；在安全管理方面，建议加强员工的安全培训和教育、建立完善的安全管理制度和操作规程、加强设备的定期检查和维护等，以有效预防铝电解厂火灾爆炸事故的发生。
2024(1):55-60.
DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2024.01.010
摘要:
某铜冶炼企业各个工序运行中产生大量的污酸和酸性废水，其中污酸具有酸度大、含砷浓度高的特点，易对环境和人体造成危害。本文通过“两级硫化+两段中和”组合工艺对污酸和酸性废水进行处理，两级硫化采用硫氢化钠沉淀去除污酸中的砷、铜等重金属元素，两段中和先采用石灰石中和污酸中的酸，再采用电石渣、铁盐中和除去重金属离子。处理后砷含量由8~14g/L降至低于0.5mg/L，H2SO4含量由125g/L降至0.5mg/L，达到《铜、镍、钴工业污染物排放标准》（GB 25467—2010）要求，并且能够满足厂区其他工序用水要求，实现污酸和酸性废水循环回收“零排放”的目标。
某铜冶炼企业各个工序运行中产生大量的污酸和酸性废水，其中污酸具有酸度大、含砷浓度高的特点，易对环境和人体造成危害。本文通过“两级硫化+两段中和”组合工艺对污酸和酸性废水进行处理，两级硫化采用硫氢化钠沉淀去除污酸中的砷、铜等重金属元素，两段中和先采用石灰石中和污酸中的酸，再采用电石渣、铁盐中和除去重金属离子。处理后砷含量由8~14g/L降至低于0.5mg/L，H2SO4含量由125g/L降至0.5mg/L，达到《铜、镍、钴工业污染物排放标准》（GB 25467—2010）要求，并且能够满足厂区其他工序用水要求，实现污酸和酸性废水循环回收“零排放”的目标。
2024(1):78-82.
DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2024.01.013
摘要:
节能降耗是有色冶金企业重点关注的问题，加强企业能源管控水平是实现企业节能降耗的重要途径，但由于有色冶金企业生产流程长、工序多、工艺过程复杂，有色冶金企业的能源管控难度较大，利用人工智能技术实现企业合理的能源管控是未来的发展方向。基于此，本文在研究目前有色冶金企业能耗现状和能源管控特点的基础上，分析人工智能技术在有色金属冶炼能源管理中的应用场景和关键技术，为人工智能技术与有色冶金行业的结合提供了基础。
节能降耗是有色冶金企业重点关注的问题，加强企业能源管控水平是实现企业节能降耗的重要途径，但由于有色冶金企业生产流程长、工序多、工艺过程复杂，有色冶金企业的能源管控难度较大，利用人工智能技术实现企业合理的能源管控是未来的发展方向。基于此，本文在研究目前有色冶金企业能耗现状和能源管控特点的基础上，分析人工智能技术在有色金属冶炼能源管理中的应用场景和关键技术，为人工智能技术与有色冶金行业的结合提供了基础。
2024(1):7-13.
DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2024.01.002
摘要:
目前，通常采用氢氧化钠碱浸法从废SCR脱硝催化剂中提取钨，得到含钨碱性浸出液。该浸出液中除钨之外还含有钒、硅、硫等杂质元素，并且由于溶液碱浓度较高，传统的萃取和吸附方法难以实施，传统盐酸中和-氯化钙沉淀法则会引入Cl-导致设备腐蚀。本文提出了一种新的硫酸镁脱硅-氧化钙沉淀工艺，进行除硅沉钨，制备白钨精矿。在硫酸镁脱硅过程中，通过使用硫酸来调节体系pH值为11，在镁硅摩尔比为0.9的条件下，可达到97.6%的硅脱除率。利用氧化钙将脱硅液沉淀生产白钨精矿，在钙钨摩尔比为1.1、温度108℃沸腾的最佳工艺条件下，得到的白钨精矿产品中WO3含量达到74.69%，硫含量为0.90%，硅含量为1.00%，满足YS/T 231—2015白钨精矿一级品标准。该工艺实现了废SCR脱硝催化剂碱性浸出液中钨的高效回收，同时避免了传统盐酸中和-氯化钙沉淀制备白钨精矿过程中引入Cl-可能导致设备腐蚀的问题。
目前，通常采用氢氧化钠碱浸法从废SCR脱硝催化剂中提取钨，得到含钨碱性浸出液。该浸出液中除钨之外还含有钒、硅、硫等杂质元素，并且由于溶液碱浓度较高，传统的萃取和吸附方法难以实施，传统盐酸中和-氯化钙沉淀法则会引入Cl-导致设备腐蚀。本文提出了一种新的硫酸镁脱硅-氧化钙沉淀工艺，进行除硅沉钨，制备白钨精矿。在硫酸镁脱硅过程中，通过使用硫酸来调节体系pH值为11，在镁硅摩尔比为0.9的条件下，可达到97.6%的硅脱除率。利用氧化钙将脱硅液沉淀生产白钨精矿，在钙钨摩尔比为1.1、温度108℃沸腾的最佳工艺条件下，得到的白钨精矿产品中WO3含量达到74.69%，硫含量为0.90%，硅含量为1.00%，满足YS/T 231—2015白钨精矿一级品标准。该工艺实现了废SCR脱硝催化剂碱性浸出液中钨的高效回收，同时避免了传统盐酸中和-氯化钙沉淀制备白钨精矿过程中引入Cl-可能导致设备腐蚀的问题。
2024(1):40-43.
DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2024.01.007
摘要:
针对目前SO2还原浸出工艺处理锌浸出渣存在的理论探索试验较少、工艺多样化研究不足等问题，开展了预酸化-SO2还原浸出工艺处理高铁酸浸渣试验研究，分析了提前预酸化对SO2还原浸出锌浸出率、反应时间、还原后矿浆沉降性的影响。结果显示，在浓硫酸浓度100g/L、反应温度90℃、反应时间1.5h的条件下进行预酸化，再进行SO2还原浸出反应，锌浸出率可达96%，且SO2还原段反应时间可缩短至1.5h；当预酸化硫酸浓度在90~110g/L时，还原后矿浆沉降性较好。
针对目前SO2还原浸出工艺处理锌浸出渣存在的理论探索试验较少、工艺多样化研究不足等问题，开展了预酸化-SO2还原浸出工艺处理高铁酸浸渣试验研究，分析了提前预酸化对SO2还原浸出锌浸出率、反应时间、还原后矿浆沉降性的影响。结果显示，在浓硫酸浓度100g/L、反应温度90℃、反应时间1.5h的条件下进行预酸化，再进行SO2还原浸出反应，锌浸出率可达96%，且SO2还原段反应时间可缩短至1.5h；当预酸化硫酸浓度在90~110g/L时，还原后矿浆沉降性较好。
2024(1):49-54.
DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2024.01.009
摘要:
打壳锤头在强磁场、高温环境下工作，受熔盐电解质的腐蚀以及下料口硬质壳面的冲击磨损，打壳锤头逐渐消耗，其中的铁、镉等杂质进入原铝液中影响电解槽原铝品位。本文开展了专用铝基打壳锤头的试验研究及开发，对铝基打壳锤头试样的耐磨、耐热、耐蚀等性能进行研究，找出适宜打壳作业的性能组合，试验数据结果表明，铝合金锤头的耐高温性、硬度、耐磨性及耐蚀性均能达到现场使用要求。实际应用效果表明，使用铝基锤头后电解槽原铝液中的铁含量降低了0.0178%，从根本上解决了铁质打壳锤头消耗磨损造成原铝污染的问题。在25万t/a系列上推广，每年节约成本和因铝品质提升而带来的效益可达132万元，经济效益良好。
打壳锤头在强磁场、高温环境下工作，受熔盐电解质的腐蚀以及下料口硬质壳面的冲击磨损，打壳锤头逐渐消耗，其中的铁、镉等杂质进入原铝液中影响电解槽原铝品位。本文开展了专用铝基打壳锤头的试验研究及开发，对铝基打壳锤头试样的耐磨、耐热、耐蚀等性能进行研究，找出适宜打壳作业的性能组合，试验数据结果表明，铝合金锤头的耐高温性、硬度、耐磨性及耐蚀性均能达到现场使用要求。实际应用效果表明，使用铝基锤头后电解槽原铝液中的铁含量降低了0.0178%，从根本上解决了铁质打壳锤头消耗磨损造成原铝污染的问题。在25万t/a系列上推广，每年节约成本和因铝品质提升而带来的效益可达132万元，经济效益良好。
2024(1):71-77.
DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2024.01.012
摘要:
铅基固废是含铅的固体废物，主要来源于锌、铅、铜冶炼过程和废旧铅酸蓄电池回收，含有大量有价金属，同时对环境有一定的污染，因此摸清铅基固废的来源结构、产量及区域分布显得尤为重要。本文在实地企业调研的基础上分析了锌、铅、铜主要冶炼技术及其产生的铅基固废，根据单吨精炼金属的固废产出比及精炼金属产量测算了铅基固废产量，基于锌、铅、铜产量分布描绘铅基固废的区域分布，依照铅基固废污染元素含量和铅基固废产量测算有价元素的产量，以期为铅基固废处置技术开发研究及产业布局提供基础支撑。
铅基固废是含铅的固体废物，主要来源于锌、铅、铜冶炼过程和废旧铅酸蓄电池回收，含有大量有价金属，同时对环境有一定的污染，因此摸清铅基固废的来源结构、产量及区域分布显得尤为重要。本文在实地企业调研的基础上分析了锌、铅、铜主要冶炼技术及其产生的铅基固废，根据单吨精炼金属的固废产出比及精炼金属产量测算了铅基固废产量，基于锌、铅、铜产量分布描绘铅基固废的区域分布，依照铅基固废污染元素含量和铅基固废产量测算有价元素的产量，以期为铅基固废处置技术开发研究及产业布局提供基础支撑。
2024(1):44-48.
DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2024.01.008
摘要:
针对目前湿法炼锌中采用石灰中和法处理污酸产生的石膏渣量较大的问题，本文提出采用锌焙砂-碳酸钙两段中和法处理硫化后液的工艺并进行试验。该工艺通过锌焙砂中和部分酸，再采用碳酸钙进行中和，将氟除去的同时减少污酸石膏渣产量。实验结果表明，采用锌焙砂中和时，控制pH值为2.0~2.5，在温度35℃条件下中和1h，沉降过滤后采用碳酸钙进行二段中和，控制终点pH为5.0~5.5，反应1h，沉氟后液含氟量小于20mg/L，沉氟率超过98%，产出石膏渣仅为传统石灰中和法所产石膏渣量的24.94%，溶液经过除氯后可返回湿法系统中。
针对目前湿法炼锌中采用石灰中和法处理污酸产生的石膏渣量较大的问题，本文提出采用锌焙砂-碳酸钙两段中和法处理硫化后液的工艺并进行试验。该工艺通过锌焙砂中和部分酸，再采用碳酸钙进行中和，将氟除去的同时减少污酸石膏渣产量。实验结果表明，采用锌焙砂中和时，控制pH值为2.0~2.5，在温度35℃条件下中和1h，沉降过滤后采用碳酸钙进行二段中和，控制终点pH为5.0~5.5，反应1h，沉氟后液含氟量小于20mg/L，沉氟率超过98%，产出石膏渣仅为传统石灰中和法所产石膏渣量的24.94%，溶液经过除氯后可返回湿法系统中。
2024(1):34-39.
DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2024.01.006
摘要:
某铅冶炼厂采用“富氧底吹氧化-氧气侧吹还原”工艺进行粗铅冶炼，底吹炉产出的高铅渣含硫量较高，达到1.3%~1.6%，对后续尾气脱硫系统造成一定影响，环保处理成本升高。为了解决该问题，本文结合理论和生产实践分析了铅冶炼底吹炉高铅渣含硫高的主要原因。高铅渣中的硫主要以硫酸根形态存在，这些硫酸根一部分来自入炉物料中的硫酸盐类铅物料，另一部分则是在熔炼过程中由硫化铅精矿发生氧化反应生成的。降低高铅渣含硫量的主要途径是提高熔池熔炼的温度和降低系统中SO2的分压。结合生产实践从渣型、氧料比、入炉粒矿含硫、系统SO2分压等方面探讨了降低底吹炉高铅渣含硫量的途径和方法。在含铅渣料搭配比例30%左右，控制渣温1050~1100℃，控制渣型FeO/SiO2 1.4~1.8，CaO/SiO2 0.4~0.6；氧料比100~110Nm3/t，入炉粒矿有效硫12.5%~13.5%及适当负压等相关工艺参数组合条件下，可使高铅渣残硫保持在1.2%以下。
某铅冶炼厂采用“富氧底吹氧化-氧气侧吹还原”工艺进行粗铅冶炼，底吹炉产出的高铅渣含硫量较高，达到1.3%~1.6%，对后续尾气脱硫系统造成一定影响，环保处理成本升高。为了解决该问题，本文结合理论和生产实践分析了铅冶炼底吹炉高铅渣含硫高的主要原因。高铅渣中的硫主要以硫酸根形态存在，这些硫酸根一部分来自入炉物料中的硫酸盐类铅物料，另一部分则是在熔炼过程中由硫化铅精矿发生氧化反应生成的。降低高铅渣含硫量的主要途径是提高熔池熔炼的温度和降低系统中SO2的分压。结合生产实践从渣型、氧料比、入炉粒矿含硫、系统SO2分压等方面探讨了降低底吹炉高铅渣含硫量的途径和方法。在含铅渣料搭配比例30%左右，控制渣温1050~1100℃，控制渣型FeO/SiO2 1.4~1.8，CaO/SiO2 0.4~0.6；氧料比100~110Nm3/t，入炉粒矿有效硫12.5%~13.5%及适当负压等相关工艺参数组合条件下，可使高铅渣残硫保持在1.2%以下。
2024(1):27-33.
DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2024.01.005
摘要:
红土镍矿中含钪量为50~600g/t，从镍钴分离富集过程中同步提取钪金属是未来非常有前景的开发利用钪资源的途径。本文首先分析了当前从红土镍矿中分离提取钪的研究现状，介绍主要提钪工艺流程，随后综述了不同浓度矿酸介质中钪的可能存在形态，以及在高酸度情况下钪的萃取机制、萃取特性和萃取条件，为红土镍矿中钪资源的充分利用提供理论指导。
红土镍矿中含钪量为50~600g/t，从镍钴分离富集过程中同步提取钪金属是未来非常有前景的开发利用钪资源的途径。本文首先分析了当前从红土镍矿中分离提取钪的研究现状，介绍主要提钪工艺流程，随后综述了不同浓度矿酸介质中钪的可能存在形态，以及在高酸度情况下钪的萃取机制、萃取特性和萃取条件，为红土镍矿中钪资源的充分利用提供理论指导。
2025, 41(2):18-22.
DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2025.02.003
摘要:
CO2加氢制备甲烷是实现碳减排、提供清洁能源（CH4）的一种重要技术手段。而实现该技术的关键是高性能催化剂的制备。本文设计了一种对CO2甲烷化具有较高选择性和优良反应稳定性的Ni-Cu-Al三金属镍基水滑石衍生催化剂（NCA）。通过调控层板上Ni与Al的比例，利用尿素水解法制备不同Ni/Al物质的量之比的水滑石，并以之为前驱体制备NCA催化剂，通过XRD、TGA和BET表征方法评价，分析各催化剂的性能，并对催化剂的长期稳定性进行测试。研究结果表明，随着Ni/Al物质的量之比的增大，催化剂结晶度更好，热稳定性上升，且掺入铜能提高催化剂的稳定性；在温度300℃，压力0.1MPa下，几种催化剂对CO2转化率均在60%以上，其中Ni/Al物质的量之比为3.5的催化剂对CO2的转化率为82.6%，反应70h，转化率未发生明显变化，说明催化剂稳定性好。
2025, 41(1):1-8.
DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2025.01.001
摘要:
采用传统的电加热水热法制备α型半水石膏的时间较长，且添加转晶剂会进一步延长反应时间，降低生产效率。本文提出采用微波辐射加热快速合成α型半水石膏，并阐明微波辐射强化水热合成的作用机制。结果表明，当CaCl2浓度为2.70mol/L时，采用微波加热能在60min内将磷石膏转化为α型半水石膏，而采用电加热需要180min。在CaCl2浓度为2.47mol/L的条件下，采用失水苹果酸能有效地调控α型半水石膏的晶体形貌，获得短柱状α型半水石膏，但添加过多失水苹果酸会抑制磷石膏向α型半水石膏的转化，延长反应时间。与其他加热方法相比，微波辐射加热在缩短反应时间方面具有明显优势，还可以在一定程度上降低反应介质的浓度。原因是CaCl2溶液和磷石膏均具有较大的介电常数，对微波表现出良好的吸收性能。此外，CaCl2浓度越大，溶液的介电常数、介电损耗和电导率越大，吸波性能越好，可以快速加热反应料浆，促进磷石膏向α型半水石膏的转化。因此，微波辐射是一种高效、节能合成α型半水石膏的加热方式。
采用传统的电加热水热法制备α型半水石膏的时间较长，且添加转晶剂会进一步延长反应时间，降低生产效率。本文提出采用微波辐射加热快速合成α型半水石膏，并阐明微波辐射强化水热合成的作用机制。结果表明，当CaCl2浓度为2.70mol/L时，采用微波加热能在60min内将磷石膏转化为α型半水石膏，而采用电加热需要180min。在CaCl2浓度为2.47mol/L的条件下，采用失水苹果酸能有效地调控α型半水石膏的晶体形貌，获得短柱状α型半水石膏，但添加过多失水苹果酸会抑制磷石膏向α型半水石膏的转化，延长反应时间。与其他加热方法相比，微波辐射加热在缩短反应时间方面具有明显优势，还可以在一定程度上降低反应介质的浓度。原因是CaCl2溶液和磷石膏均具有较大的介电常数，对微波表现出良好的吸收性能。此外，CaCl2浓度越大，溶液的介电常数、介电损耗和电导率越大，吸波性能越好，可以快速加热反应料浆，促进磷石膏向α型半水石膏的转化。因此，微波辐射是一种高效、节能合成α型半水石膏的加热方式。
2025, 41(5):40-45.
DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2025.05.007
摘要:
钢渣富含多种植物所需的营养元素,如钙、铁、磷等,可作为肥料的生产原料。 钢渣经过改质处理后,浸出液中营养元素浓度常低于植物生长所需的标准,还需通过浓缩处理进一步富集。 本文首先利用硝酸-柠檬酸混合溶液对采用大豆秸秆改质前后的钢渣进行浸出,之后利用草酸脱除浸出液中的钙元素,最后对浸出液进行蒸发浓缩,探究不同浓缩倍数下各元素浓度的变化规律及胶体生成机制。 结果表明:改质处理可促进钢渣中 Ca、P 元素的浸出,对 Mg、Mn、Fe 的影响不大,P 和 K 元素的浸出率分别为 72. 13% 和 63. 61% ;随着草酸浓度的增大,浸出液中钙的去除率不断升高,Mg、Fe、Mn、K、P 的浓度变化不显著;浸出液中元素浓度随浓缩倍数成比例增长,pH 值则呈相反趋势,浓缩 4 倍后易产生二氧化硅胶体。
钢渣富含多种植物所需的营养元素,如钙、铁、磷等,可作为肥料的生产原料。 钢渣经过改质处理后,浸出液中营养元素浓度常低于植物生长所需的标准,还需通过浓缩处理进一步富集。 本文首先利用硝酸-柠檬酸混合溶液对采用大豆秸秆改质前后的钢渣进行浸出,之后利用草酸脱除浸出液中的钙元素,最后对浸出液进行蒸发浓缩,探究不同浓缩倍数下各元素浓度的变化规律及胶体生成机制。 结果表明:改质处理可促进钢渣中 Ca、P 元素的浸出,对 Mg、Mn、Fe 的影响不大,P 和 K 元素的浸出率分别为 72. 13% 和 63. 61% ;随着草酸浓度的增大,浸出液中钙的去除率不断升高,Mg、Fe、Mn、K、P 的浓度变化不显著;浸出液中元素浓度随浓缩倍数成比例增长,pH 值则呈相反趋势,浓缩 4 倍后易产生二氧化硅胶体。
2025, 41(5):1-8.
DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2025.05.001
摘要:
为提升动力电池回收效率,破解回收成本分担失衡与回收率低下的困境,本文以成本分担机制为切入点,构建了新能源汽车制造商、动力电池供应商和第三方回收商的三方博弈模型,剖析了三种成本分担情形:第三方回收商独自承担回收成本(情形 N)、供应商分担回收成本(情形 S)以及制造商分担回收成本(情形 M),并探究关键参数对博弈主体决策的影响。 研究结果表明:①在一定范围内,提高回收成本分担比例能够显著提升回收率, 并优化供应链整体利润;②回收折损因子会对动力电池回收造成负面影响,降低回收效率和回收利润;③从经济效益和环境效益来看,供应商分担回收成本情形优势显著。 本文研究可为新能源汽车动力电池回收策略的制定提供理论依据,并为相关政策设计提供参考。
为提升动力电池回收效率,破解回收成本分担失衡与回收率低下的困境,本文以成本分担机制为切入点,构建了新能源汽车制造商、动力电池供应商和第三方回收商的三方博弈模型,剖析了三种成本分担情形:第三方回收商独自承担回收成本(情形 N)、供应商分担回收成本(情形 S)以及制造商分担回收成本(情形 M),并探究关键参数对博弈主体决策的影响。 研究结果表明:①在一定范围内,提高回收成本分担比例能够显著提升回收率, 并优化供应链整体利润;②回收折损因子会对动力电池回收造成负面影响,降低回收效率和回收利润;③从经济效益和环境效益来看,供应商分担回收成本情形优势显著。 本文研究可为新能源汽车动力电池回收策略的制定提供理论依据,并为相关政策设计提供参考。
2025, 41(1):18-24.
DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2025.01.003
摘要:
本文旨在建立一种适用于环境水样Cd2+离子灵敏检测的电化学分析方法。利用Nafion膜三维网状结构的优势，采用电化学沉积法，在玻碳电极（GCE）上制备Nafion复合Bi膜电极，并优化Bi(NO3)3溶液浓度、沉积时间和Nafion液用量等参数，以获取最优的Bi膜电沉积条件。Cd2+离子的电化学检测采用差分脉冲阳极溶出伏安法，并优化Cd2+离子的富集电位和富集时间、电解质类型等条件。实验结果表明，电沉积Bi的最佳条件为Bi(NO3)3浓度200mg/L、沉积时间100s、Nafion液用量3μL；DPV检测Cd2+的最佳条件为富集时间300s，富集电位-1.2V，采用pH为4.5的ABS电解质溶液。在上述最佳条件下，得到DPV检测Cd2+的线性范围为 2~40μg/L, 检出限为0.5μg/L。该电化学传感器用于分析环境水样中Cd2+浓度，收回率为98.5%~112.6%，相对标准表差均小于10%；标准加入法检测实验结果表明，该检测方法测得地下水中Cd2+离子含量与ICP-AES检测结果一致。该研究为开发低成本、高灵敏、高选择性的Cd(Ⅱ)离子电化学传感器提供了新方法。
本文旨在建立一种适用于环境水样Cd2+离子灵敏检测的电化学分析方法。利用Nafion膜三维网状结构的优势，采用电化学沉积法，在玻碳电极（GCE）上制备Nafion复合Bi膜电极，并优化Bi(NO3)3溶液浓度、沉积时间和Nafion液用量等参数，以获取最优的Bi膜电沉积条件。Cd2+离子的电化学检测采用差分脉冲阳极溶出伏安法，并优化Cd2+离子的富集电位和富集时间、电解质类型等条件。实验结果表明，电沉积Bi的最佳条件为Bi(NO3)3浓度200mg/L、沉积时间100s、Nafion液用量3μL；DPV检测Cd2+的最佳条件为富集时间300s，富集电位-1.2V，采用pH为4.5的ABS电解质溶液。在上述最佳条件下，得到DPV检测Cd2+的线性范围为 2~40μg/L, 检出限为0.5μg/L。该电化学传感器用于分析环境水样中Cd2+浓度，收回率为98.5%~112.6%，相对标准表差均小于10%；标准加入法检测实验结果表明，该检测方法测得地下水中Cd2+离子含量与ICP-AES检测结果一致。该研究为开发低成本、高灵敏、高选择性的Cd(Ⅱ)离子电化学传感器提供了新方法。
2025, 41(2):1-9.
DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2025.02.001
摘要:
钒氧化物，特别是五氧化二钒，因其价态易变、具有层状结构、适合于离子储存的特性和资源丰富、价格低廉的原料市场竞争力，在用作清洁能源的储能电池材料方面格外引人瞩目。本文在介绍钒氧化物性质基础上，综述了钒基锂离子电池、钒基钠离子电池和钒基锌离子电池等固体钒基电池的研究现状、存在问题和发展趋势。目前，钒基电池技术已取得了显著地改进，固体钒基电池技术虽然还没有达到实用化水平，但在电池比容量、倍率性能、能量效率以及循环稳定性方面均有大幅提升。
钒氧化物，特别是五氧化二钒，因其价态易变、具有层状结构、适合于离子储存的特性和资源丰富、价格低廉的原料市场竞争力，在用作清洁能源的储能电池材料方面格外引人瞩目。本文在介绍钒氧化物性质基础上，综述了钒基锂离子电池、钒基钠离子电池和钒基锌离子电池等固体钒基电池的研究现状、存在问题和发展趋势。目前，钒基电池技术已取得了显著地改进，固体钒基电池技术虽然还没有达到实用化水平，但在电池比容量、倍率性能、能量效率以及循环稳定性方面均有大幅提升。
通讯地址：北京海淀区复兴路12号 邮 编：100038 电话：010-63936593
网址：https://enfijournals.enfi.com.cn/lsky/home E-mail：ysjn100@126.com
版权所有：《绿色矿冶》编辑部 ICP: